Patent KR-101849337-B1 (KR)
IPC: C02F1/48
Filed: 2015-04-10
Granted: 2018-05-25
Abstract: 본 발명은 오염물질 정화기능이 내장된 슬러지 연속 건조 시스템에 관한 것으로, 저장탱크에 저장된 슬러지를 펌프를 이용하여 자동송급 배출기의 컨베이어 벨트 위에 사전에 트레이 본체 내면에 종이 또는 Fabric(천)류, PVC, PE 재질 중에 어느 하나의 재질의 연질 필름을 부착하거나 또는, 슬러지 부착방지용 처리제가 도포하고, 트레이 본체 하판에 종이 또는 Fabric(천)류, 폴리비닐크로라이드(PVC),폴리에틸렌( PE)재질의 연질 필름을 깔고, 슬러지를 충전하여, 자동송급 배출기의 구동모터를 가동하여, 컨베이어 벨트를 유압 프레스의 상부금형 및 하부금형 사이로 이송시킨 후, 유압펌프를 가동하여 압축오일을 상부 금형과 직결된 실린더에 공급하여 상부금형과 직결된 피스톤을 하강시켜, 상부 금형을 트레이 본체내부로 삽입 하강시켜 충전된 슬러지를 압축 및 펀칭하여 탈수가 이루어지는 압축부, 교류 전원공급기에서 단상 또는삼상 220V, 60Hz의 교류 전원이 주파수 발진기로 공급되면, 60Hz의주파수는 20KHz에서 500KHz사이의 선택된 적정값으로 증폭되어 도선을 통해 목표열량이 계산되어 설정된 권수의 유도 가열 코일에 인가시켜, 출력된 주파수의 전류가 유도코일에 흐르면서, 유도 코일에 의해 자기장이 발생되고, 발생된 자기장이 슬러지 공급 배관에 침투하고, 이 자기장이 침투한 표피깊이의 슬러지 공급배관 표면에 유도전류가 흐르게 되어 주울열(joule heating)이 발생되어 열전도 형태로 공급 배관 내부의 슬러지에 열이 공급되어 슬러지를 가열하는 고주파 유도 가열부, 상기 고주파 유도 가열부에서 가열되어 공급되는 슬러지를 노즐에 분사하고, 가열부에서 이송된 공기를 고압송풍)로 가압하여 고압기류 챔버에 공급하여 저장한 후, 노즐 및 원추형 확관부 중앙부에 연결된 고압기류 공급관으로부터 시계방향 또는 반시계 방향으로 분출하여 열풍을 슬러지에 분사하여, 쪼개면서 가속시켜서, 원추형 확관부를 지나면서, 확대관 끝단 내부 일측에 설치된 아크방전부로 이송되어, 고전압발생기에서 생성된 고주파수의 고전압이 방전전극 및 접지전극에 인가되면, 방전극사이에 전계전자에너지대가 형성되고, 이 에너지대역을 통과하는 슬러지에 전계 전자에너지가 인가되어 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원의 전기화학적 반응을 통해 분사 공기 중 질소분자(N2)는 공유 결합이 해리되어 질소원자(N)로, 산소분자(O2)는 공유 결합이 해리되어 산소이온(O2*), 산소원자(O)로, 수증기의 물 분자(H2O)는 공유 결합이 해리 및 오염물질분자의 공유결합이 해리되면서 분사되어 시계방향 또는 반시계방향으로 나선형으로 회전하면서 낙하되고 아토마이저의 고속회전체와 충돌하여 비산하는 과정에서 슬러지 중의 수분이 증발되고, 이어 제1,제2.제3 열풍 공급구로부터 토출되는 열풍과 접촉하면서 다시 수분이 증발되면서, 낙하되어 전동 피더에 의해 분쇄기에 공급되어 일정크기로 분쇄된 후 분배기에서 일정두께의 판상으로 성형된 다음, 펀칭 절단기에 공급되어 복수개의 홀이 타공되고, 일정한 규격으로 절단하며 사전 및 공정 진행 중 주기적으로 용기에 저장된 부착 방지제를 펌프를 이용 부착 방지제를 노즐에 공급 분사부 내부 벽면에 분사하여 슬러지가 내부 벽면에 부착되는 것을 예방하거나 부착된 슬러지를 용이하게 제거하는 부착 방지제 분무기를 포함하여 구성되는 분사부; 본체 내부 상부에 상부 열풍 공급구가 하부에 하부 열풍 공급구 설치되고, 양측면 중앙부에 가로방향으로 일정 규격의 직사각형 개구부가 타공되어  타공된 개구면으로 컨베이어의 급기 공급라인의 급기팬이 가동되어 오염 공기 정화부에서 정화된 공기가 급기덕트에 공급되고, 급기덕트에 분기된 순환덕트로 분배되어 건조유닛의 내부 및 상하분사기에 공급하여 내부를 클리닝하여 슬러지 분사부의 분배기에서 슬러지가 일정규격으로 컨베이어의 매쉬형 벨트에 공급되어 이송되는 슬러지를 구동모터의 구동에 따라 건조유닛으로 이송되면 급기덕트에 설치된 댐퍼가 차단되고, 각 건조유닛용 순환라인의 순환팬이 가동되어 건조유닛 내부의 수분이 함유된 공기를 흡입하여 가열기로 보내어 액체연료, LNG의 직화 연소가스, 고주파 유도가열 중에 어느 하나에 의해 간접 가열된 열풍을 건조유닛 내부 상하 열풍 공급기로 공급 슬러지에 분사하여 슬러지 및 함유된 수분을 가열하여 수분을 연속 증발시키고, 건조 과정중 수분이 증발된 수증기와 슬러지의 오염 가스는 배기덕트 일측에 설치된 댐퍼가 개방되어 응축부 및 수질오염 정화부로 보내는 건조 유닛을 통해 건조된 슬러지는 2대의 구동모터에 직결된 분쇄롤를 상호 반대방향으로 회전시켜 슬러지를 원하는 입도로 분쇄시키는 고온 건조부, 급기 공급라인의 급기팬이 가동되어 수질오염 정화부에서 정화된 공기가 급기덕트에 공급되고, 급기덕트에 분기된 순환덕트로 분배되어 건조 유닛의 내부 및 상하분사기에 공급하여 내부를 클리닝하여 건조되고 적정 입도로 분쇄된 후 일정 규격으로 컨베이어의 매쉬형 벨트에 공급되어 이송되는 슬러지를 컨베이어 벨트의 구동에 따라 건조유닛 속으로 이송되면 급기덕트에 설치된 댐퍼를 차단되고, 각 건조유닛용 순환라인의 순환팬이 가동되어 건조유닛  내부의 수분이 함유된 공기를 흡입하여 가열기로 보내어 액체연료, LNG의 직화 연소가스 또는 고주파 유도가열 중에 어느 하나에 의해 간접 가열된 열풍을 건조유닛 내부 상하 열풍 분사기로 공급 슬러지에 분사하여 슬러지 및 함유된 수분을 가열하여 수분을 연속 증발시키고, 건조 과정중 수분이 증발된 수증기와 슬러지의 오염 가스는 배기덕트 일측에 설치된 댐퍼가 개방되어 응축부 및 오염 공기정화부로 보내고, 건조 유닛을 통해 건조된  슬러지는 2대의 구동모터 직결된 분쇄롤을 상호 반대방향으로 회전시켜 슬러지를 원하는 입도로 분쇄시켜 저장탱크에 최종 배출되도록 하는 저온 건조부, 열교환기 본체, 냉각관, 냉각핀, 데미스터, 냉각탑, 저장탱크, 순환펌프로 구성되어, 슬러지 분사부, 고온 건조부, 저온 건조부에서 공정 중 발생되는 다량의 수분이 함유되고 오염물질이 포함된 배기가스를 배기팬을 이용하여 열교환기 본체의 내부에 공급하여 저장탱크에 저장된 냉각수를 순환펌프를 이용하여 외부에 냉각핀에 부착된 냉각관에 공급 순환시키면서, 냉각핀에 다량의 수증기를 함유한 배기가스와 접촉시켜 응축시키고, 응축수는 본체 하부의 드레인관을 통하여 저장탱크로 회수하고, 회수과정 중 승온된 냉각수는 순환 펌프를 이용하여 냉각탑 내부 충진물 상부에서 하부로 분사되고,냉각탑 상부에 설치된 팬에의 하부에서 상부로 유입되는 외부 공기와 대향되게하여 현열 열교환 및 기류에의해 냉각수가 증발하고,증발열에 의해 냉각되어 중력차로 저장탱크에 회수 및 열교환기로 냉각수를 순환하는 응축부:오염공기 정화부에서 정화되어 유입되는 정화된 공기에 고전압 발생기에서 생성되는 전계전자에너지를 인가하여 정화된 공기 중 질소분자, 산소분자, 수증기의 물분자를 해리, 여기, 이온화, 산화, 환원의 전기 화학적 반응으로 활성기체를 생성시켜 가압기로 가압하여 저장 탱크 바닥면에 설치된 산기관에 공급 오염된 저장수에 공급하여 활성기체와 오염된 냉각수와 기액 접촉시켜 정화한 후 정화된 냉각수를 재활용하도록 하는수질오염 정화부 ; 상기 응축부와 일정거리 이격되게 설치되어 고전압방전부, 고전압 발생기, 고전압 절연선으로 구성되며, 응축부에서 이송된 프로피온산, 황화수소(H2S), 메칠멀캅탄, 아세트 알데히드, 메칠에칠케톤, 메칠아민, 에칠아민, 트리에칠아민, 암모니아, 아세틱산, 발레릭산, 디메칠 설파이드, 뷰틸알데하이드, MIBK, 에틸벤젠, 자일렌, 아세틱산,  뷰릭산, 프로판올,  메칠싸이크로펜탄, 메칠싸이크로헥산의 다양한 악취물질이 혼합된 오염공기를 고전압 방전부 내부의 방전전극(+전극) 및 접지전극(-전극)으로 구성되는 방전극으로 이송되어, 고전압 발생기에서 생성된 고전압을 인가받아 방전전극, 접지전극 사이에서 전계전자에너지가 인가되도록 하여 해리, 이온화, 여기, 산화, 환원의 전기화학적 반응을 통해 오염 공기를 제거하는  오염공기정화부,   상기 오염공기 정화부에서 정화된 공기를 송풍기를 이용하여 가연성가스를 연소시켜 연소가스로 공급하거나, 가연성 가스를 연소시켜 열교환기에서 간접 열교환하거나 고주파 유도가열을 하는 가열 수단을 통해 가열하여 정화된 공기를 슬러지 분사부, 고온건조부, 저온건조부로 재순환되도록 하는 가열부: 및 압축부에 설치된 동작신호 검출센서 및 고, 저온 건조부의 온도 검출 센서, 습도센서에서 계측되어 전송되는 데이터에 의해 실시간 운전이 이루어지도록 하며, 각 센서에서 계측된 값이 입력된 설정값 이하가 되면 프로그램되어 입력된 피드백(feed back) 제어 동작을 실시됨에 따라 슬러지 분사부의 부속 기기, 고온 건조부의 부속기기, 저온 건조부의 부속기기, 응축부의 부속기기,수질 오염  정화부의 부속기기, 오염 공기 정화부의 부속기기의 전원을 차단 또는 공급하여 슬러지 연속 건조 장치의 제반적인 동작 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.  이에 따라, 각 사업장에서 수거되어 이송된 하, 폐수 슬러지를 유압 프레스 실린더를 통해 고압으로 가압함으로써 종래의 필터프레스 보다 탈수량을 증가시키고, 자동화하여 연속 탈수가 가능하여 탈수시간 단축 및 슬러지 처리량을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.